近日，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所作物有害生物功能基因組研究創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)以云南番茄曲葉病毒為對(duì)象，揭示了雙生病毒C4蛋白通過抑制植物MAPK（絲裂原活化蛋白激酶）途徑而逃逸寄主防衛(wèi)反應(yīng)的新機(jī)制，為抗雙生病毒品種選育提供了理論基礎(chǔ)。相關(guān)研究結(jié)果在線發(fā)表在《新植物學(xué)家（New Phytologist）》上。
云南番茄曲葉病毒(TLCYnV)通過C4蛋白抑制絲裂原激活蛋白激酶介導(dǎo)的抗病毒防衛(wèi)反應(yīng)的機(jī)理圖
據(jù)周雪平教授介紹，雙生病毒是一類在世界范圍內(nèi)廣泛爆發(fā)流行的植物單鏈DNA病毒，主要由煙粉虱傳播，在番茄、煙草、棉花、玉米、木薯等經(jīng)濟(jì)和糧食作物上危害嚴(yán)重。我國(guó)流行爆發(fā)的雙生病毒中約40%的病毒伴隨有衛(wèi)星DNA。該團(tuán)隊(duì)在前期研究中發(fā)現(xiàn)雙生病毒伴隨的衛(wèi)星分子編碼的bC1蛋白為病毒癥狀決定因子，同時(shí)bC1也能夠通過抑制寄主植物MAPK途徑從而抵消寄主防衛(wèi)反應(yīng)。然而，我國(guó)約60%的雙生病毒并沒有衛(wèi)星DNA伴隨，這類病毒的侵染又是如何逃逸MAPK途徑介導(dǎo)的寄主防衛(wèi)反應(yīng)的呢？
云南番茄曲葉病毒沒有衛(wèi)星DNA伴隨，前期研究發(fā)現(xiàn)該病毒編碼的C4蛋白是一個(gè)多功能蛋白，不僅作為癥狀決定因子誘發(fā)病毒癥狀產(chǎn)生，而且能夠抑制寄主植物超敏反應(yīng)和轉(zhuǎn)錄水平基因沉默等防衛(wèi)反應(yīng)。研究發(fā)現(xiàn)，該病毒通過上調(diào)植物外泌蛋白EPFs基因的表達(dá)而激活受體激酶ERECTA下游的MAPK信號(hào)途徑；為了對(duì)抗MAPK介導(dǎo)的防衛(wèi)反應(yīng)，云南番茄曲葉病毒編碼的C4蛋白通過與ERECTA的負(fù)調(diào)控因子即油菜素甾醇信號(hào)組分BKI1互作而將BKI1錨定在細(xì)胞膜上，增強(qiáng)BKI1對(duì)ERECTA的抑制作用，阻止ERECTA/BKI1復(fù)合物的解聚，從而抑制ERECTA下游MAPK信號(hào)途徑的激活，創(chuàng)造出有利于病毒侵染的細(xì)胞環(huán)境。該研究揭示了雙生病毒逃逸寄主防衛(wèi)反應(yīng)的新機(jī)制，為抗雙生病毒品種選育提供了理論基礎(chǔ)。
該研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金的資助。（通訊員 歐陽燦彬）
原文鏈接：https://nph.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/nph.17387
